Stage PFE - Vérification d'un modèle thermique d'alternateur d'un barrage HYDRO F/H

Description du stage

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Sujet du stage : Développement et vérification d’un modèle thermique d’un alternateur inversé installé dans un alternateur principal développé dans un stage précédent. Modèles pour un barrage hydroélectrique en utilisant des logiciels open source développé.



? Contexte :

Le Centre d’Ingénierie Hydraulique (CIH) de EDF à Aix-En-Provence propose un sujet de stage dans le domaine de la mécanique des fluides pour la modélisation thermique d’un alternateur du parc.

C’est un alternateur horizontal de 25 MVA de une centrale hydroélectrique.

L’alternateur utilise des réfrigérants à eau dans un circuit de ventilation fermé, la rotation de l’alternateur crée donc les flux d’air entrant sur les côtés dans l’axe transversal de l’alternateur sortant en partie basse de la machine à travers les réfrigérants, l’air refroidi retourne dans l’alternateur à travers les ouvertures positionnées avant chaque palier de l’alternateur.

Avec des nouveaux ouvrages prévus prochainement à la centrale, l’évolution de l’alternateur comporte l’installation d’un élément qui bloque une partie de son entrée d’air. Cet élément représente également un apport calorifique dans le circuit de refroidissement et l’impact de température sur l’alternateur doit être étudié et maitrisé.

Un modèle thermique de l’alternateur a été développé lors d’un stage précédent et est réutilisé lors de ce stage. Ce modèle a été vérifié avec les courbes de températures mesurées à des différents niveaux de puissance. Lors du stage il est étudié l’impact thermique du nouvel élément installé dans l’alternateur.



? Missions proposées :

Reprise du modèle de l’alternateur principal qui a été créé à partir des plans : carcasse, stator (et son bobinage), rotor (et ses pôles), ailettes du rotor, réfrigérant, etc.

Prise en compte de la génération de chaleur à travers des calculs électriques simples (I²xR) du  bobinage stator et des pôles du rotor.

Prise en compte du refroidissement d’air grâce aux réfrigérants et au flux d’eau froide des tuyaux.

Création d’un modèle modifiable et adaptables de l’alternateur inversé à intégrer dans le modèle de l’alternateur principal.

Calculs réalisés sur python ou autre logiciel open source.